苏北盆地泰州低凸起油气勘探前景及选区评价

罗怀忠 梁兴 张介辉 姚秋昌

中国石油浙江油田公司

苏北盆地泰州低凸起油气勘探前景及选区评价

罗怀忠 梁兴 张介辉 姚秋昌

中国石油浙江油田公司

苏北盆地泰州低凸起早期的古潜山勘探未能获得实质性工业油气突破，中—古生界海相油气勘探前景不明。为此，在总结前人勘探实践和油气地质认识的基础上，以含油气系统理论为指导，运用晚期（二次）生烃、晚期动态成藏等研究方法，分析了该区油气勘探前景，筛选并初步评价了下一步勘探的有利区块，结论认为：①低凸起两侧生油凹陷具有较良好的陆相烃源供给条件；低凸起上残存有多套海相烃源层，具有现实的晚期（二次）生烃能力，可作为重要的油气源，其海相古生界泥页岩烃源岩尚具有形成页岩气藏的有利地质条件，三垛期末—盐城期是海相烃源和陆相油气源的主要运移、聚集及成藏期；②发育多套储集岩，储层物性参数相对较好，属于中—较好储层，可分出孔隙、裂隙、孔隙—裂隙复合型、溶蚀孔洞型等4种基本的储集类型；③以印支—晚燕山构造不整合面上下层位为储层可以构成3种生储盖组合，中燕山期以来的陆相区域沉积盖层构筑了晚期较良好的整体封闭保存条件，是油气运移、聚集的有利指向区，可形成陆相“新生古储”古潜山油气藏和晚期海相烃源岩二次生烃造就的“古生古储”、“古生新储”之重建型海相油气藏及页岩气藏，具有一定的油气勘探前景；④勘探思路上应油气并举，立体勘探，以寻找古潜山披覆型油气藏和古生界构造型油气藏为主，兼探页岩气藏；⑤选区评价认为北部古潜山构造带是最有利的勘探区带，可作为勘探突破首选目标区带。

苏北盆地 泰州低凸起 古潜山 成藏模式 晚期生烃 勘探前景 选区评价 目标区带

泰州低凸起是苏北盆地东台坳陷内一个总体呈北东向延伸、三面临凹的古潜山型构造隆起带，面积约为730 km2，属于中燕山期“南北对冲前缘带”古构造背景下的冲断前缘式古潜山带［1］。地震剖面显示低凸起呈地垒型构造面貌，构成北、中、南3个呈左旋雁行排列的古潜山构造带，南、北边缘为海安、溱潼凹陷的陡坡断阶带［2－3］。

侏罗系沉积后发生的中燕山挤压构造运动是泰州古潜山带形成—定型的主要时期，以冲断、上隆、剥蚀为主要特征［4］，由于冲断、隆升与剥蚀程度的差异，各古潜山头的地层及地质时代变化较大，内部结构复杂，地层层序变化大［5－6］；受对冲推覆古构造格局所控制，晚燕山构造不整合面以下中、古生界地层在古潜山带内部各古潜山不同构造部位残存不一，有的断缺，有的遭剥蚀，构造形变复杂，褶皱强烈、断裂发育；晚燕山构造不整合面以上，自下而上分布着古近系泰州组、阜宁组、戴南组、三垛组、新近系盐城组，低凸起主体部位缺失古近系阜宁组—戴南组（陆相烃源岩相应缺乏），三垛组直接覆盖在厚度不大的泰州组之上，构造较为简单，形成超覆明显的剖面结构，如图1所示。

由于该区早期的古潜山勘探未能获得实质性工业油气突破，中—古生界海相油气勘探前景不明。为此，在总结前人勘探实践和油气地质认识的基础上，以含油气系统理论为指导，运用晚期（二次）生烃，晚期动态成藏等方法，对该区油气勘探前景进行了研究。

1 生储盖条件及生储盖组合

1.1 烃源岩条件

对于三面临凹的泰州低凸起来说，中燕山期形成的自北向南的泰州—溱潼逆冲断裂和由南向北的姜堰—曲北逆冲断裂在晚燕山—喜山期拉张构造背景下发生构造反转，分别形成北掉和南掉的同沉积正断裂，不仅控制了古近纪陆相湖盆溱潼凹陷南部断阶带—深凹区、海安凹陷曲塘次凹曲北断阶带—深凹区的形成、发育和沉积展布，而且还控制着两侧深凹烃源区主力烃源岩古近系泰州组和阜宁组二段、四段生成的油气向低凸起古潜山带的运移与聚集成藏（图1）。

图1 泰州低凸起（G78测线）构造发育模式剖面图

对近年来溱潼、海安凹陷油气勘探及已发现油气田资料的分析证实，古近系泰州组和阜宁组二段、四段泥质烃源岩发育于半深水湖相—深水湖相的半咸化—咸化水体［7－9］，还原—强还原环境；地化特征显示母质类型属腐泥型—混合型干酪根，泰州组暗色泥岩有机碳含量介于0.86%～1.27%，例如苏泰103井1 183.0～1 223.5 m井段有机碳含量介于0.77%～1.05%；阜宁组二段、四段暗色泥页岩有机碳含量介于0.88%～1.95%，热演化程度均以低成熟为主，局部达成熟阶段，是泰州低凸起古潜山带“新生古储型”油气藏的主要供烃来源［5－6］。

地震、钻井资料揭示和综合研究表明，泰州低凸起古潜山带内部还残存有多层系的海相烃源岩，具备晚期（二次）生烃晚期成藏条件［4，6］。自震旦纪至早、中三叠世，泰州低凸起及其周边地区处在下扬子海盆的陆架浅海或陆棚边缘的海湾，沉积了一套巨厚（逾4 000 m）的海相、海陆交互相碳酸盐岩和碎屑岩，但遭受较为严重的剥蚀，逆冲前锋带已剥露到震旦系，主体残存于宽度较窄的后缘构造带［6，10］。

早古生代被动大陆边缘盆地造就了寒武系幕府山组（C－1m）、志留系高家边组（S1g）两套泥质烃源岩，残余厚度分别为50～150 m、20～80 m，有机碳含量多介于0.82%～2.53%，已进入高成熟—过成熟阶段，以天然气为主［11－12］，局部区域尚处于成熟期末，如都4井高家边组泥岩Ro为1.35%，坟头组（S1f）仍见凝析油与轻质油；晚古生代陆表海盆地则形成了二叠系栖霞组（P1q）暗色泥岩与碳酸盐岩、龙潭组（P2l）泥岩与煤系等烃源岩，厚度分别为50～160 m、30～120 m，平均有机碳含量介于0.92～1.21、1.53%～5.76%，其热演化程度目前尚多处于成熟—高成熟阶段，如黄桥地区二叠系Ro介于0.77%～1.33%、Tmax达460℃，石炭系Ro介于0.98%～1.50%、Tmax达463℃，下三叠统Tmax达436℃。

盆地模拟研究结果表明，上述海相烃源岩在晚白垩世—古近纪盆地伸展沉积阶段，由于埋藏深度大于印支期前的最大埋藏深度，存在晚期的海相二次生烃，其二次生烃强度可达480×104t／km2。因此，古生界海相烃源岩具有较为现实的供烃条件。

1.2 储集条件

泰州低凸起发育碎屑岩、碳酸盐岩2类储集岩，储集空间类型可分出孔隙、裂隙、孔隙—裂隙复合型、溶蚀孔洞型等4种基本的储集类型［5－6，10－12］。

印支—燕山构造不整合面上的白垩系—新近系陆相砂岩储层较发育，有效储集空间类型以粒间孔、晶间孔和溶蚀孔为主，属于以次生孔隙型砂岩为主的储层类型。

印支—燕山期低凸起古潜山带长期处于隆升剥蚀环境，在不整合面下的古风化溶蚀带发育，其储层物性参数相对较好，总体上属于中—较好储层；印支—燕山构造不整合面下伏的古生界—三叠系发育碳酸盐岩、侏罗系发育碎屑岩储层，储集空间以鸟眼构造、藻内孔、藻间孔、溶蚀孔、晶间孔较发育，伸展构造期的拉张断裂活动又形成一定程度的构造裂缝与节理［1，4］，发育有多层段的构造裂缝、溶蚀缝洞。如采菱桥古潜山头新苏泰87井有1 339～1 800 m井段白云岩的毛细管曲线由弧型曲线向折线过渡，反映孔隙与裂隙的两度空间相互连通而共同起作用形成孔隙—裂隙复合型储集空间；而断裂交叉处构造裂隙与节理缝更为发育，储集空间以裂隙为主，如周陈庄古潜山头的苏泰103井2 240～3 412 m井段砂砾岩与白云岩的毛细管曲线为折线的曲线形态，反映裂隙形成的有效空间发育，孔隙型空间不连通或不发育。

1.3 盖层条件

勘探实践业已证实，下志留统高家边组泥岩为泰州低凸起上下古生界良好的地区盖层，石英和黏土含量与美国典型的页岩气储层有很好的相似性和可对比性，亦是形成页岩气藏的有利储集层［13－15］。陆相沉积层以浦口组及盐城组分布范围最广、厚度大、盖层条件好，成为该区最重要的2套区域性盖层；其中白垩系浦口组中上部的泥岩、含膏泥岩发育，分布较稳定。在苏121井其泥岩段厚度达1 179 m，海参1井仅含膏泥岩段就有1 126 m，这些泥岩可塑性较强，突破压力中等，反映其封盖能力较大，是油气田已知的区域性油气盖层，对泰州低凸起古生界储层的封盖作用至关重要，构筑了较良好的整体封闭保存体系［4，10］。

1.4 生储盖组合

从上述分析可知，以浦口组中上部泥岩段为区域盖层、以印支—晚燕山构造不整合面上下层位为储层，以下寒武统、下志留统、二叠系泥页岩为主力烃源岩，可以构成3种生储盖组合。即：

1）下古生界白云岩、藻云岩缝孔洞储集层与上白垩统浦口组泥岩盖层形成最古老的生储盖组合。

2）上古生界碳酸盐岩裂缝孔洞、侏罗系砂岩孔隙储集层与上白垩统浦口组泥岩盖层所形成的生储盖组合。

3）以浦口组底部砂岩段为储集层，与其中上部泥岩、含膏泥岩段组成生储盖组合。

此外，低凸起古近系泰州组、三垛组和新近系盐城组砂泥岩互层，还可构成一组多层系的生储盖组合，尤其是位于断裂带附近的盐城组下段砂砾岩储集层钻探中有大量天然气显示（气测异常和泥浆槽面气泡），可能是浅层天然气勘探的重要目的层系［5］。

2 勘探前景及目标区评选

2.1 勘探前景

泰州低凸起3个古潜山构造带古潜山头构造发育，以断背型古潜山、断块型古潜山、不整合古潜山构造为主要圈闭类型，位处三面临凹的有利构造位置，是油气运移聚集的指向区带。

早期以古潜山构造为钻探目标的苏泰4、19、103、127、135井和苏51井等揭示有丰富的油气显示，直接显示级别为油迹、油斑、油浸和含油、沥青等，分布于新生界、上白垩统和古生界；发育白垩系浦口组、新近系盐城组区域性油气盖层及多套有效局部盖层，表明泰州低凸起宏观上具备油气运移和聚集保存条件，只要有适宜的圈闭条件就能富集成藏。同时下古生界海相暗色泥页岩残存厚度较大，分布有一定面积，有机碳含量高，成熟度和埋藏深度适中，储层脆性矿物含量较高，微孔缝发育，有利于储层后期改造，是页岩气成藏的较有利层系和区域［13，16－18］。

2.1.1 油气成藏期

泰州低凸起由于早期逆冲断裂与晚期伸展断裂发育，而且缺乏连续的海相区域盖层，古潜山带内部于燕山期前形成的原生海相油气藏在晚印支—早燕山构造挤压、隆升与剥蚀过程中大多已破坏殆尽，很难保存下来（图1）。

然而海相盆地模拟研究表明，泰州低凸起上残存的古生界海相烃源岩在晚燕山—早喜马拉雅沉降埋藏期形成的巨厚白垩系—新近系地层覆盖下达到最大埋藏深度，始新世末又相继进入晚期（二次）生烃成藏阶段。溱潼、海安凹陷已发现的多个小型油气田成藏规律研究揭示：深凹部位的泰州组、阜宁组陆相主力烃源岩于三垛期末—盐城期相继进入低成熟—成熟供油阶段（图2）；晚燕山不整合面之上局部构造和圈闭基本上肇始于吴堡运动，改造于三垛运动，基本定型于三垛运动末；不整合面之下局部构造和圈闭经晚印支期以来多次构造运动的改造，亦定型于三垛运动末，均同步或者早于油气成熟运移期，构成了良好有效的运聚成藏空间配置，有利于形成各类油气藏。

图2 海安凹陷含油气系统事件图

鉴于泰州低凸起古潜山带之古潜山内部具备多套生储盖组合，古潜山之上以浦口组中上部巨厚泥岩、含膏泥岩为代表的区域盖层可构筑成沉积重建型含油气保存单元，具有较良好的整体封闭保存条件。因此，三垛期末—盐城期是海相二次成烃时烃源和陆相油气源的主要运移、聚集及成藏期［19－20］。

2.1.2 油气成藏类型

研究认为陆相油气源伴随垂向运移同时，可以通过断阶带各同生断裂、边缘主断面、区域不整合面等输导通道，向高部位的断阶带与古潜山头运移聚集，聚集的层位可扩展到上白垩统赤山组、浦口组乃至海相古生界。如九里沟古潜山头构造上的苏泰135井在856 m以下的下寒武统—上震旦统灯影组的白云岩中，裂隙充填原油，含油层段超过50 m。上覆浦口组835 m以下井段见含油砂岩，岩心含油面积介于20%～40%，岩心擦干后0.5 h见原油外渗。

这些油气显示主要见于沿不整合面上下，说明不整合面是主要运移通道，具有形成古潜山披覆型油气藏的条件，从而有可能形成“新生古储”古潜山型油气藏［5－6，19］。

同时泰州低凸起海相烃源岩晚期（二次）生烃形成的油气，不仅可在古生界内部储盖组合较配套，残留厚度较大，层位较全、构造圈闭发育的地区排出、运移聚集形成油气藏；还可向上运移至浦口组中上部泥岩及盐城组泥岩2套区域盖层之下的储集层中形成油气藏，造就“古生古储”、“古生新储”重建型海相油气藏［11－12，19］。

由于古生界海相烃源岩的热演化程度较高，一般已达高成熟—过成熟阶段，正处于天然气生成与运移的高峰期，因而可在低凸起上不同层系的各类储集体聚集，从而形成天然气藏［11－12］；未排出部分则可滞留在海相泥质烃源岩内幕，局部富集形成页岩气藏［13－16］。如盐城凹陷朱家墩构造发现的以海相烃源为主的天然气藏，吴堡凸起周2井盐城组砂岩获日产72×104m3天然气，黄桥溪桥构造也发现一个以盐城组为储层的含氮天然气田，说明泰州低凸起上中生界—新生界具有一定的油气勘探潜力。

2.2 勘探思路与选区评价

2.2.1 勘探思路

依据研究区具有海相晚期（二次）生烃、多油气源供给、多层系储集、晚期动态成藏的特点，运用含油气系统理论等研究手段分析，认为泰州低凸起具备较好的油气成藏基础和油气整体封闭保存条件，有一定的油气勘探潜力，下古生界以形成天然气藏为主；勘探思路上应油气并举，海陆并重，深、中、浅层立体勘探，以寻找古生界构造型与古潜山披覆型油气藏为首选目标，兼顾中新生界油气藏及非常规页岩气藏。

2.2.2 选区评价

2.2.2.1 北部古潜山构造带

北部古潜山构造带呈南缓北陡，NE向不对称狭长隆起带，早期较完整的古背斜受后期断裂活动多次改造而使构造复杂化，分割为九里沟、采菱桥、姜小庄、周陈庄、湖西庄等古潜山头，与重力高次微商值基本吻合，古潜山内部发育多套生储盖组合，该带距溱潼凹陷陆相油源较近，是溱潼凹陷陆相油气和古潜山内幕海相油气运移的主要指向区，部分钻井中油气显示活跃，可形成“新生古储”、“古生古储”、“古生新储”油气藏、页岩气藏，是有利的油气勘探区带，可作为首选的勘探目标区带，取得突破后再逐步滚动展开。

2.2.2.2 中部古潜山构造带

中部古潜山构造带是泰州冲断前缘式古潜山带的主体部位，古潜山头较多而且成串，呈NE向展布，为一对称地堑型古潜山带，由西而东有西汪庄、苏陈庄、小杨庄、罗村、唐家舍、莫庄等；苏陈庄、小杨庄及唐家舍等古潜山头，可能为古背斜构造，是古潜山内幕海相油气运移的主要指向区，部分钻井中见油气显示，可形成“古生古储”、“古生新储”油气藏、页岩气藏，为较有利的油气勘探区带。

2.2.2.3 南部古潜山构造带

南部古潜山构造带呈一狭长地垒型，有袁家舍、东沙村高点，濒临海安凹陷陆相生油富洼，是海安凹陷陆相油气和古潜山内幕海相油气运移的指向区，属较有利的油气勘探区带。

总体上看，泰州低凸起古潜山型构造隆起带断裂发育，油气成藏类型多，但古潜山内幕构造复杂，圈闭落实难度较大，勘探风险较高。

3 结论

1）泰州低凸起位处三面临凹的有利构造位置，两侧古近系生油凹陷具有较良好的陆相烃源供给条件，冲断前缘式古潜山带构造发育，生储盖组合配套良好，是油气运移、聚集的有利指向区；古生界海相烃源岩具有较为现实的晚期（二次）供烃条件，下古生界海相页岩既是海相晚期（二次）生烃的有效烃源岩，同时还具备形成页岩气藏的有利地质条件。该区具有较良好的油气成藏和整体封闭保存条件。

2）三垛期末—盐城期是海相晚期（二次）成烃时烃源和陆相油气源的主要运移、聚集及成藏期；低凸起可形成陆相“新生古储”型古潜山油气藏、晚期海相烃源岩二次生烃造就的“古生古储”、“古生新储”重建型海相油气藏和页岩气藏4种类型油气藏，具有一定的油气勘探前景。

3）泰州低凸起具有一定的油气勘探前景，勘探思路上应油气并举，立体勘探，以寻找古生界构造型、古潜山披覆型油气藏为首选目标；北部古潜山构造带是有利的勘探区带，可作为下一步勘探的首选目标区带。

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Exploration potential and favorable play identification in the Taizhou low salient of the Subei Basin

Luo Huaizhong，Liang Xing，Zhang Jiehui，Yao Qiuchang
（Zhejiang Oilfield Company，PetroChina，Dongtai，Jiangsu 224200，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME 31，ISSUE 10，pp.42－46，10／25／2011.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

Early exploration targeting at buried hills in the Taizhou low salient of the Subei Basin failed to obtain industrial oil／gas flow，obscuring the prospect of exploration of the Meso－Paleozoic marine sequences.Based on an overview of the previous exploration practices and geological understandings and under the guidance of petroleum system theories，the exploration potential of this study area is studied and some favorable plays are preliminarily identified by use of the methods such as late stage（secondary）hydrocarbon generation and late stage dynamic hydrocarbon pooling.The following conclusions were obtained.（1）The hydrocarbon kitchens on both sides of the low salient have fairly good non－marine source rocks and multiple residual marine source rocks occur on the low salient，indicating a relatively good potential of late－stage（secondary）hydrocarbon generation.In addition，the Paleozoic marine shaly source rocks are also favorable for the formation of shale gas plays.The Late Sanduo－Yancheng stages were the major periods for migration and accumulation of hydrocarbons from the Paleozoic marine and non－marine source rocks.（2）Multiple reservoir rocks with moderate－to－fair quality are recognized and divided into 4 basic reservoir types，including pore－type，fracture－type，composite pore－fracture type，and dissolution pore－vug type.（3）Three source－seal－reservoir rock combinations can be recognized by upper and lower reservoirs divided by the unconformity surface of Indosinian－Late Yanshan tectonic belts.The non－marine regional sedimentary cap rocks provide relatively good overall sealing conditions since the Middle Yanshan movement.Non－marine buried hill pools，marine pools resulted from secondary hydrocarbon generation of the late marine source rocks，and shale gas pools may occur，thus its exploration potential is quite good.（4）With the principle of"stereoscopic exploration and simultaneous oil ＆gas development"，buried hill drape－type reservoirs and the Paleozoic structural reservoirs should be taken as the primary exploration targets，while shale gas reservoirs as the secondary exploration targets.（5）From the evaluation of this study area，the northern buried hill structural zone is the most favorable for gas exploration as the next target in this study area.

Subei Basin，Taizhou low salient，ancient buried hill，pooling pattern，late hydrocarbon generation，exploration potential，favorable play identification，target area

罗怀忠等.苏北盆地泰州低凸起油气勘探前景及选区评价.天然气工业，2011，31（10）：42－46.

10.3787／j.issn.1000－0976.2011.10.009

罗怀忠，1964年生，工程师，硕士；主要从事石油地质综合研究和勘探开发部署管理工作。地址：（224200）江苏省东台市纬二路3－1号浙江油田公司海安作业区。电话：13958134839。E－mail：luohz85＠petrochina.com.cn

（修改回稿日期 2011－08－03 编辑 罗冬梅）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2011.10.009

Luo Huaizhong，engineer，born in 1964，is mainly engaged in comprehensive geological research and E ＆P planning and management.

Add：No.31，Wei＇er Rd.，Taidong，Jiangsu 224200，P.R.China

Mobile：＋86－13958134839 E－mail：luohz85＠petrochina.com.cn